Вплив зсуву фази часозадавача

Один зі способів виявити ендогенність фізіологічного ритму, що спостерігається, полягає в тому, щоб перевірити, чи дійсно він не може одразу ж змінити фазу при різкому зсуві фази часозадавача. У відношенні ритмів працездатності це перевірялося неодноразово. Деякі дослідження проводилися в ізольованих камерах, де зсув фази задавався простим переведенням годин, інші – у «нормальних» умовах, коли змінювався тільки розпорядок сну – неспання. Крім того, був проведений ряд спостережень за ритмами працездатності до і після перельотів через кілька годинних поясів.

Міллс і Форт вимірювали працездатність у тестах на викреслювання до і після переводу годин на 8 год. уперед та назад в ізольованій камері. Відновлення попередньої фази працездатності відбувалося швидше після випередження, чим після затримки. Крім того, час, необхідний для перебудови, був більшим, коли сон приходився на час між 8 і 16 годинами (як буває звичайно при роботі в нічну зміну), ніж тоді, коли він приходився на проміжок від 16 години до опівночі. У першому випадку, звичайно, змінювалася звичайна послідовність сну, роботи і відпочинку, і ритм повинний був пристосовуватися так само і до цього.

У зв’язку з такими експериментами виникає питання про ефективні часозадавачі для циркадіанних ритмів людини, у тому числі для ритмів працездатності. Незалежно від того, чи є для людини вирішальним стимулом цикл освітлення, важливу роль, очевидно, відіграють і соціальні фактори; тому очікується, що у випадку, коли група людей змушена працювати вночі, а спати вдень при нормальних інших умовах, повинний виникнути конфлікт між соціальними часозадавачами, зв’язаними з життям усього населення, з одного боку, і із самою групою – з іншого. Тому при соціальній ізоляції ритми повинні перебудовуватися швидше, ніж у звичайному міському середовищі.) Тим часом в експериментах Хьюза і Фолкарда виявилося, що навіть у групі, що цілком позбавлена контактів із зовнішнім світом (але зі збереженням нормального фізичного часозадавача) не усі вивчені ритми працездатності перебудовуються через 10 днів після 8-годинного зсуву фази циклу сну і неспання. З іншого боку, ступінь перебудови в цілому все-таки був значно більшим, ніж при дослідженні нічної зміни в звичайному соціальному оточенні. Швидкість перебудови ритмів працездатності після зсуву фази різна для різних завдань. Зсув циклу сну і пильнування призвів до значно більшої перебудови фази для ритму виявлення сигналу в порівнянні з ритмом швидкості обчислень.

Результати цих досліджень свідчать про те, що припущення про однакову швидкість перебудови всіх ритмів працездатності настільки ж невиправдане, як припущення про їхню спільну фазу.

Коли люди швидко перетинають на літаку кілька годинних поясів, усі часозадавачі (як фізичні, так і соціальні) одночасно зрушуються на однакову величину. Така ситуація, ідеальна для доказу ендогенної природи ритмів, зрозуміло, використовувалася саме з цією метою у відношенні різних фізіологічних функцій. Однак по ритмах працездатності таких досліджень дуже мало.

В одній серії експериментів Клейн встановив, що для повної перебудови фаз ритмів працездатності як правило потрібно більше п’яти днів. Після перельоту в західному напрямку (тобто затримки фази) перебудова відбувалася в середньому швидше, ніж після перельоту на схід (тобто випередження фази).

Дані, отримані при перельотах, погоджуються з результатами експериментального дослідження: ритми різних показників працездатності перебудовувалися з різною швидкістю. На думку авторів, велику роль тут може грати ступінь складності завдання; вони висунули також гіпотезу про те, що швидкість перебудови кожного ритму в такій ситуації частково залежить від його стабільності до польоту: чим більш чітко виражений ритм, тим довше він перебудовується.

Було показано середні ритми ефективності в тесті на увагу (критерії: виявлення сигналу і час реакції) і в завданні з обчисленнями перебудовувалися практично миттєво, відразу після 8-годинного перельоту на схід. Так що в цілому картина залишається неясною. Для того щоб з’ясувати, чи можна вважати ритми працездатності справді ендогенними, потрібні подальші експерименти.

Зсув фази часозадавача приводить до істотної перебудови ритмів працездатності. Однак зміна амплітуд і навіть якоюсь мірою фаз цих ритмів може бути викликана зовсім іншими факторами, навіть при незмінному часозадавачі.